Измерения температуры и теплофизических величин в низкотемпературной области

Лаборатория низких температур была создана в 1947 г. в МГИМИП по инициативе П. Л. Капицы. Ее создание было продиктовано возросшими потребностями бурно развивавшихся в тот период в нашей стране исследований в области ядерной физики и физики конденсированных состояний (низких температур). Поскольку к этому времени стало ясно, что одному Институту физических проблем АН СССР не справиться с решением всех аспектов проблемы низкотемпературных исследований, решено было создать отдельную лабораторию в системе Госстандарта, возложив на нее задачу измерения низких температур и исследования свойств веществ при низких температурах.

Первым руководителем лаборатории был назначен П. Г. Стрелков, в дальнейшем член-корреспондент АН СССР, директор Института теплофизики Сибирского отделения АН СССР.

В 1948 г. была принята Международная температурная шкала (МТШ). Перед лабораторией встала задача воспроизводить МТШ-48, а также создать национальную температурную шкалу в области ниже точки кипения кислорода. Для этих целей потребовалась разработка газового термометра для воспроизведения температурной шкалы, а в качестве ее носителя платинового термометра сопротивления.

В 1955 г. по инициативе П. Г. Стрелкова Лаборатория низких температур вошла в состав ВНИИФТРИ.

К 1968 г. лаборатория завершила работы по созданию основ Международной практической температурной шкалы (МПТШ-68) в диапазоне 10-90 К, в том числе реализованы реперные точки шкалы по зависимости температуры кипения неона, водорода, кислорода. Одновременно были разработаны новые термометры типа ТСПН-1. Шкала была установлена и принята Консультативным комитетом по термометрии (ККТ) МКМВ. Таким образом, ВНИИФТРИ стал одним из создателей МПТШ-68.

Проблема физики конденсированного состояния, сформулированная П. Л. Капицей, потребовала создания низкотемпературных средств измерения теплофизических величин (теплоемкости, температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР), теплопроводности).
Первые такие приборы для измерения теплоемкости ТКЛР были разработаны П. Г. Стрелковым. Они стали выпускаться Опытным производством ВНИИФТРИ.

В дальнейшем исследования теплофизических свойств веществ и материалов были продолжены, поскольку знание этих свойств было необходимо при создании газового термометра (1970 — 1982 гг.). В результате этих исследований были созданы государственные специальные эталоны теплоемкости (Н. П. Рыбкин), теплопроводности (К. В. Кури ленок, В. И. Свириденко), эталон ТКЛР (Я. С. Агранович).

Значительная часть работ по исследованию конструкционных материалов и морозостойкости бетонов выполнена в подразделении под руководством И. И. Лифанова.
Важное значение имел большой объем работ, выполненный В. А. Медведевым и В. М. Малышевым, по созданию автоматизированных средств измерения теплофизических величин, необходимых при исследовании конструкционных материалов для космических целей.

За период с 1955 г. по настоящее время по направлению низкотемпературных исследований в институте защищено 5 докторских и около 70 кандидатских диссертаций.

В настоящее время работы по данному направлению ведутся подразделении –

Научно-исследовательское отделение метрологии в механике, термодинамике, строительстве

Эталонная база

ГЭТ 35-91
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ ТЕМПЕРАТУРЫ В ДИАПАЗОНЕ 0,8–273,16 К

Создан во ВНИИФТРИ (1972–1990 гг.), утвержден Госстандартом СССР в 1991 г.
Эталон представляет собой набор термометров сопротивления, помещенных в два блока сравнения.
Передача международной температурной шкалы МТШ-90 термометрам – вторичным эталонам – осуществляется приведением последних в тепловой контакт с блоком и сличением в криостате.
В набор контрольной аппаратуры (помимо устройств для точных измерений сопротивлений и давлений) входят: комплект установок для реализации температур реперных точек, газовый интерполяционный термометр и криостаты сравнения. Набор контрольной аппаратуры, помимо поверки, позволяет также в случае крайней необходимости провести полную градуировку термометров эталона согласно Положению о МТШ-90.

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Диапазон измерений, К.......................................................................................... 0,8–273,16
Случайная погрешность, К......................................................................................... ≤ 0,001
Систематическая погрешность, К............................................................................. ≤ 0,003

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Температура – одна из наиболее часто измеряемых величин практически во всех областях науки и техники. Существуют сотни типов термометров (парк термометров – сотни миллионов). Эталон возглавляет поверочную схему и обеспечивает единство измерений температуры в стране на современном уровне точности.

ГЭТ 69-85
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СПЕЦИАЛЬНЫЙ ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР 90-300 К

ГЭТ 70-85
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СПЕЦИАЛЬНЫЙ ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ в диапазоне температур 90–273,15 К

ГЭТ 79-75
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СПЕЦИАЛЬНЫЙ ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ в диапазоне температур от 4,2 до 90 К

ГЭТ 141-84
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СПЕЦИАЛЬНЫЙ ЭТАЛОН ЕДИНИЦЫ ТЕПЛОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР ОТ 4,2 ДО 90 К

Работы и услуги

Измерения температуры и теплофизических величин в низкотемпературной области